母親是最會為孩子打算的,即使母親是一株植物。一項研究表明,一種叫擬南芥的常見開花植物,能將對最近溫度的“記憶”傳遞給種子,為它們在下一個春天萌發做好準備。
農作物遺傳學家在英國進行了一項實驗,結果發現,在較溫暖條件下孕育的擬南芥種子,比在較涼爽條件下孕育的擬南芥種子萌發得更早。即使后者在產生種子的幾周前經歷過較溫暖的天氣,結果也是如此。英國獨立植物研究院約翰·英尼斯中心(independent plant research institution John Innes Center)以及英國約克大學和埃克塞特大學(University of Exeter)的研究人員,跟蹤研究了與植物開花相關的蛋白質的變化,他們發現,在涼爽天氣下,蛋白質的水平會促使植物母體在果實中產生更多的鞣酸(一種復合物,能使種子的外殼更堅硬)。鞣酸含量越高,種子的外殼就越硬,胚芽也就越難突破,從而推遲了種子萌發的時間。這項研究發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上。論文合著者之一、約翰·英尼斯中心的遺傳學家史蒂文·彭菲爾德(Steven Penfield)說,“植物的母體可以決定種子外殼的硬度,并用這種方式控制種子的萌發。”在更溫暖的條件下,植物母體會輕微調節蛋白質水平,確保后代立即萌發,從而更好地利用熱量。
彭菲爾德說,這項研究已經引起了科學家和農業公司的興趣。氣候變化已經改變了許多植物萌發的時間,新研究預示著,未來我們或許可以通過改變植物體內感知季節變化的基因,來控制種子萌發的時間。
來自美國加利福尼亞大學的研究人員肯特·布拉德福(Kent Bradford)認為,由人類而不是植物來控制種子發芽的時間,是確保農產品持續增產的關鍵。戴維斯(Davis)迫切地想知道,萵苣是否也具有類似的調節種子萌發的機制。他說,“我們正努力讓這些植物適應今后10~20年中可能出現的環境變化。